Question

13．甲、乙两个实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组匀速提升90N的重物（两个动滑轮均重10N，不计绳重及摩擦），则F₁=50N；甲、乙两个滑轮组的机械效率η_甲等于η_乙（选填“大于”、“小于”或“等于”）．

Answer 1

分析 （1）由图可知甲滑轮组通过动滑轮绳子的段数n=2，根据F=$\frac{1}{n}$（G_物+G_动）可计算出拉力F₁大小；
（2）有用功就是提升重物所做的功，额外功就是提升动滑轮所做的功．总功可用W_总=W_有用+W_额外来比较；机械效率可用有用功与总功的比值进行比较．

解答 解：
（1）由图可知甲滑轮组通过动滑轮绳子的段数n=2，
不计绳重及摩擦，甲图中：
F₁=$\frac{1}{2}$（G+G_动）=$\frac{1}{2}$（90N+10N）=50N；
（2）使用甲滑轮组和使用乙滑轮组将同一物体提升相同高度，即有用功是相等的；
而甲、乙所使用的是重相同的动滑轮，故提升相同的高度额外功也是相等的．
根据W_总=W_有用+W_额外可知总功相等；
根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$，可知机械效率相等．
故答案为：50；等于．

点评 本题考查了滑轮组绳子自由端拉力的计算和机械效率大小的比较，关键是会分析滑轮组额外功产生的原因和公式F=$\frac{1}{n}$（G_物+G_动）的灵活运用．